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Questionários Biologia Celular Aplicada à Medicina Nome: Ronaldo Siro Turma: A Aula 01 – Coloração Histológica Q.01- Quais são as características ultra-estruturais dos hepatócitos? Correlacione-as com as funções das células hepáticas. Os hepatócitos possuem como características ultra-estruturais grande quantidade de organelas, tais como o retículo endoplasmático liso, peroxissomos, lisossomos e complexo de Golgi. Assim, as células hepáticas podem exercer suas funções como a desintoxicação e a neutralização de algumas substâncias tóxicas ao organismo. Q.02- Compare e justifique a distribuição das mitocôndrias nos hepatócitos, nas células dos túbulos renais e nas células ciliadas do epitélio da traqueia. Nos hepatócitos a distribuição das mitocôndrias ocorre de maneira homogênea. Em contrapartida, nas células dos túbulos renais as mitocôndrias estão na região basal da célula. Já nas células ciliadas do epitélio da traqueia as mitocôndrias estão próximas aos cílios. Essa diferenciação de localização das mitocôndrias indica que ela ocorre onde há maior demanda energética. Q.03- Justifique a basofilia citoplasmática do neurônio ganglionar. Essa basofilia está relacionada ao RNA presente nos ribossomos dos neurônios. Q.04- Faça um desenho esquemático de uma mitocôndria indicando seus componentes e regiões onde ocorrem os principais eventos da respiração celular. Q.05- O que são as partículas elementares internas mitocondriais? São estruturas proteicas encontradas nas cristas mitocondriais que promovem a síntese de ATP na cadeia respiratória. Q.06- O que diferencia as mitocôndrias do tecido adiposo multilocular com as de outros tecidos? As mitocôndrias do tecido adiposo multilocular se diferenciam das demais pelo tipo de produto produzido, isto é, ao invés de liberarem ATP elas liberam energia na forma de calor. Além disso, elas possuem diversas moléculas de termogenina associadas em sua membrana. Aula 02 – Reação de Feulgen Q.01- Qual é o resultado da reação histoquímica do PAS em uma lâmina previamente tratada com amilase salivar? Reação positiva com coloração de cor bonina. Q.02- Qual é a relação entre glicogênio e retículo endoplasmático liso no citoplasma dos hepatócitos? O retículo endoplasmático liso degrada o glicogênio para obter glicose no processo denominado de glicogenólise. Nas células dos hepatócitos há grande depósito de glicogênio, assim a glicogenólise tem papel importante na manutenção do nível de glicose no sangue (glicemia). Q.03- Porque a reação de Feulgen não cora RNA? A reação de Feulgen é específica para o DNA. Além disso, uma das etapas deste tipo de reação inviabiliza utilizá-la no RNA, pois a hidrólise com ácido clorídrico a 60° degrada a molécula de RNA. Aula 03 – Membrana Plasmática e Endocitose Q.01- O que é unidade de membrana ? Unidade de membrana é a denominação utilizada para caracterizar a estrutura trilaminar da membrana, vista ao microscópio eletrônico, formada por duas camadas hidrofílicas e uma camada hidrofóbica. Q.02- Justifique a organização em bicamada das membranas celulares. Todas as membranas celulares são constituídas por uma bicamada fluida de fosfolipídeos, compondo a base estrutural das membranas. Essa estrutura em bicamada é decorrente de propriedades específicas dos lipídeos que promovem o agrupamento espontâneo destes em camadas duplas. Q.03- Compare os tipos de proteínas em relação a sua interação com a bicamada lipídica e facilidade de extração bioquímica. Conforme maior ou menor facilidade de extração, distinguimos as proteínas em periféricas e integrais. As proteínas periféricas ou extrínsecas caracterizam-se por ser facilmente isoladas, pois elas estão ligadas à outras proteínas por ligação não covalente. Já as proteínas integrais estão firmemente associadas aos lipídeos, e por isso só podem ser separadas da fração lipídica por meio de técnicas drásticas de separação. Q.04- Quais são as composições químicas e a importância funcional do glicocálice das células animais? O glicocálice é composto quimicamente por glicoproteínas e glicolipídeos. Ele é uma estrutura encontrada na porção externa da membrana plasmática que possui grande importância para promover adesão celular, reconhecimento celular (hormônios, toxinas, neurotransmissores, etc) e molecular (bactérias e vírus), além de inibição por contato e proteção da superfície celular, como por exemplo, a superfície intestinal. Q.05- Qual é a importância da carga negativa da superfície celular? A carga negativa é um elemento essencial para reter moléculas e ajudar no processo absorção celular. Q.06- Como diferenciar os 3 tipos de endocitose? A endocitose é processo que tem por objetivo englobar substâncias do exterior para o interior da célula, por meio de invaginações da própria membrana. Esse processo pode ser classificado em três tipos: A fagocitose, na qual a célula forma pseudópodes e engloba no seu citoplasma partículas sólidas; a pinocitose, que a captação ativa de macromóleculas em solução aquosa e a endocitose medida por receptores, neste caso ocorre a captura de macromoléculas em virtude da presença de receptores nas membranas. Q.07- Quais as vantagens da micropinocitose seletiva? Que características morfológicas diferenciam o processo seletivo do não seletivo? A micropinocitose seletiva é mediada por receptores, o que favorece a membrana reconhecer as macromóleculas essenciais para a célula, fazendo com que a célula gaste menos energia por englobar apenas aquilo que lhe é essencial, ao contrário do processo não seletivo que engloba todos os solutos que estiverem presentes no fluido extracelular. Morfologicamente o processo não seletivo forma vesículas micropinocíticas realizam o transporte transcelular de substâncias entre a luz do capilar e o tecido que o rodeia. Já o processo seletivo é feito por um tipo diferente de invaginação de membrana denominada de cavéola. Q.08- Quais são as vantagens da criofatura para os estudos das membranas? O processo da criofatura ao trabalhar com o congelamento da célula proporciona fazer uma réplica da célula mantendo a integridade das proteínas, além de diminuir a ocorrência dos artefatos de técnica, possibilitando uma visualização mais fiel e clara do material de estudo. Aula 04 – Citoesqueleto e junções da membrana Q.01- Diferenciar morfológica e funcionalmente os diferentes tipos de junções celulares. A) Zônula de oclusão: é uma faixa contínua na porção apical de algumas células epiteliais que forma compartimento funcionalmente separados, vedando o espaço intercelular. Assim, sua função é obstruir o espaço extracelular, impedindo o trânsito de substâncias por entre as células em união. B) Zônula de Adesão: faixa contínua posicionada abaixo da zônula de oclusão que contribui para a resistência lateral das células adjacentes epiteliais, ancoragem entre as membranas e ancoragem do citoesqueleto. C) Desmossomos: são uniões puntiformes entre as membranas de duas células vizinhas, formando uma placa arrendondada, eletrondensa onde se inserem os filamentos de queratina, fornecendo força mecânica e resistência ao tecido, ancorando uma célula a outra. D) Junções Comunicantes ou GAP: conjunto de tubos proteicos paralelos que atravessam as membranas, promovendo comunicação entre as células, permitindo o transporte de moléculas e íons de uma célula para outra. Q.02- Diferenciar quanto a estrutura e composição química os componentes do citoesqueleto: microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários. A) Microtúbulos: são pequenos túbulos com calibre de 25nm de comprimento variável e que se dispõem radialmente no interior das células.Eles são compostos por heterodímeros ou tubulinas beta e alfa. B) Microfilamentos: pequenos filamentos com calibre de 5nm a 6nm e comprimento também variável que se dispõem em feixes ou rede no interior das células. São constituídos pela polimerização da proteína monomérica globular G de actina. C) Filamentos Intermediários: são filamentos com 10nm de calibre que formam uma rede perinuclear até à membrana plasmática. Quimicamente são compostos por protofilamentos de polímeros lineares de uma família de proteínas fibrilares de alta resistência mecânica como Q.03- O que são proteínas motoras (PM)? Quais são as PM dos microtúbulos? E dos microfilamentos? São proteínas que transportam macromóleculas e organelas intracitoplasmáticas. Nos microtúbulos as PM são as cinesinas e dineínas. Já nos microfilamentos as PM são a miosina I e miosina ll. Q.04- Qual é a importância do citoesqueleto e das junções aderentes nos epitélios como na pele? Que componente do citoesqueleto e tipo de junção estão relacionados ao estresse mecânico? A importância desses dois componentes está relacionada à manutenção da resistência lateral de células adjacentes epiteliais. Os filamentos intermediários componente do citoesqueleto através dos filamentos de queratina e também os desmossomos fornecem grande resistência ao estresse mecânico. Q.05- Qual é o papel dos nexus nos epitélios? Como diferenciar nexus e junções oclusivas na criofatura? Permitir o trânsito de íons ou de moléculas sinalizadoras entre as células, devido à formação de canais intercelulares (conexons). Para diferenciar os dois elementos as junções oclusivas na criofatura podemos observar pontos de fusão das duas membranas celulares formando linhas contínuas que vedam o espaço intercelular, impedindo a passagem de substâncias. Já nos nexus podemos observar arranjos ortogonais de partículas intramembranosas agrupadas próximas às junções comunicantes. Aula 05 – Núcleo Q.01- Porque as células absortivas intestinais apresentam glicocálice mais desenvolvido? Porque o glicocálix com sua composição atua protegendo as células da mucosa intestinal contra os efeitos das enzimas digestivas, conferindo um microambiente específico para a célula. Assim, esse componente precisa ser mais desenvolvido para atuar de forma eficiente nesse processo. Q.02- Qual é o efeito da colchinina sobre as células em mitose? E da citocalasina B? Justifique. A colchinina impede a polimerização das tubulinas e promove a despolimerização dos microtúbulos, inviabilizando os cromossomos de migrarem para os polos opostos da célula em divisão mitótica, ela comporta-se, portanto, como um agente antimitótico. Já a citocalasina impede a polimerização da actina, impedindo que os filamentos de actina se formem, influenciando negativamente a célula que fica impedida de realizar a citocinese. Q.03- Relacione tipo de cromatina, aspecto do núcleo e atividade metabólica da célula. A heterocromatina é o local de coloração mais intensa por ser mais compacta, ela não é transcrita em RNA, ou seja, ela é inativa. Em contrapartida a eucromatina é versão menos condensada, portanto com coloração menos intensa, além disso ela possui duas formas: uma menos condensada ativa e outra mais condensada inativa. A proporção de heterocromatina/eucromatina determina o grau de atividade do citoplasma em processos de síntese. Quando a eucromatina predomina, denomina-se o núcleo como eucromático, indicando uma célula com alta atividade metabólica, quando a heterocromatina predomina, o núcleo é definido como heterocromático, e a célula mostra baixa atividade metabólica. Q.04- Como é constituído: nucleossoma, esqueleto do cromossoma metafásico, centrossoma, envoltório nuclear, complexo de poros e fuso mitótico? A) Nucleossomo: são filamentos de DNA com cerca de 10nm de diâmetro, enrolados em torno de um núcleo de proteína simples (histona). B) Esqueleto do cromossoma metafásico: proteínas cromossômicas não-histonas, que é rodeado por um enorme halo de DNA. C) Centrossoma: centríolos orientados em ângulos retos entre si, rodeado por uma massa de "material pericentriolar", que fornece campos ancoragem para os microtúbulos. D) Envoltório nuclear: consiste de uma dupla membrana, com a presença de uma cisterna perinuclear entre as camadas do envoltório, sendo a face interna da membrana revestida por cromatina. Já a face externa da membrana externa apresenta polirribossomos aderidos à sua superfície, e é contínua ao retículo endoplasmático rugoso. E) Complexo de poros: formado por um complexo de nucleoporinas. F) Fuso Mitótico: composto por microtúbulos. Q.05- Qual é o papel das histonas na cromatina interfásica? As histonas atuam no processo de compactação da cromatina, tornando o DNA mais ou menos condensado. Elas possuem função de regulação gênica, tornando os genes mais ou menos acessíveis à ação da enzima polimerase. Aula 06 – Síntese e Secreção Celular Q.01- Faça um desenho esquemático ultra-estrutural da célula acino pancreática indicando as organelas envolvidas no processo de secreção. Q.02- Diferencie quanto a ultra-estrutura, célula produtora de proteínas e acúmulo citoplasmático de célula secretora de proteínas. As proteínas são sintetizadas nos ribossomos que estão associados as membranas do retículo endoplasmático rugoso, este é formado por vesículas achatadas, denominadas cisternas, recobertas pelos ribossomos. No RER brotam vesículas de transporte, contendo as proteínas sintetizadas. Estas se locomovem sobre os filamentos do citoesqueleto até encontrar a face cis do complexo de Golgi. Já as células secretoras de proteínas são observadas no complexo de Golgi que possui duas faces: uma cis que se funde as vesículas do RER e a outra trans na qual acontece brotamentos de vesículas secretoras. Q.03- Quais são as principais características de uma célula secretora de hormônios esteroides? Células secretoras de esteroides possuem grande quantidade de retículo liso, não possuem solubilidade no plasma e em outros líquidos corporais, sendo necessário que a maioria deles se liguem à proteínas carreadoras. Também apresentam mitocôndrias de grande dimensão. Q.04- Quais são as funções do REL nas células hepáticas? Desintoxicação e neutralização de toxinas do organismo e glicogenólise. Q.05- Quais são as principais regiões do complexo de golgi? Cite suas funções. Face cis- formação e face trans – maturação, que são sacos membranosos, achatados e empilhados. A via secretora constitutiva que possui secreção contínua e a via secretora regulada com secreção mediada a resposta de sinais extracelulares. Ademais, possuem enzimas que realizam, além da glicosilação, a sulfatação de substâncias, o que favorece sua desidratação e compactação na maturação dos grânulos secretórios em seu trajeto até o local de exocitose. Q.06- Considerando o que se observou nas lâminas 4 e 5, procure determinar um tipo de substância produzida pelas células caliciformes. As células caliciformes possuem vesículas de secreção repletas por mucina que é uma glicoproteína produtora de muco. Aula 07 – Mitocôndrias e Peroxissomos Q.01- Qual é a técnica utilizada em cada uma destas eletromicrografias? Microscopia eletrônica de transmissão: interações entre elétrons e componentes do tecido proporcionam imagens de altíssima resolução por um mecanismo de lentes eletromagnéticas, com áreas escuras (elétron densas) e áreas claras (elétron lucentes). [Eletromicrografias: fig. 1, 2, 4, 5, 6, 7] Microscopia eletrônica de varredura: interaçõesentre elétrons e componentes do tecido fornecem imagens pseudotridimensionais das superfícies do espécime previamente incorporados a átomos de metal. [Eletromicrografia: fig. 3] Q.02- Indique na figura 1 onde ocorrem os seguintes eventos da respiração celular: 1. ciclo de Krebs: Matriz mitocondrial 2. cadeia transportadora de elétrons: Cristas mitocondriais 3. fosforilação oxidativa: Cristas mitocondrial Q.03- O que ocorre no espaço intermembranoso das mitocondrias? Produção de elementos necessários para a síntese de ATP. Q.04- O que é o complexo ATP sintase? Como eles são visualizados ao ME? É uma enzima final na via da fosforilação oxidativa, que fornece energia para o funcionamentos das células através da síntese de ATP a partir de ADP. No ME eles são visualizados na porção interna da membrana em estruturas mais globulares que penetram na membrana, formando o complexo ATP sintase. Q.05- Porque o glicogênio está associado ao REL nos hepatócitos da Figura 7? O retículo endoplasmático liso degrada o glicogênio para obter glicose no processo denominado de glicogenólise. Nas células dos hepatócitos há grande depósito de glicogênio, assim a glicogenólise tem papel importante na manutenção do nível de glicose no sangue (glicemia). Q.06- Nas células dos túbulos renais (Fig 4) as mitocôndrias estão associadas as pregas basais. Justifique. Células da região basal dos túbulos renais têm alta demanda metabólica. Com isso, é necessária uma maior quantidade de mitocôndrias nessa região para fornecer energia para essas atividades celulares. Desse modo, a disposição dessas mitocôndrias se justifica pela alta necessidade de energia que as células demandam na região basal. Q.07- Comparando as figuras 4 e 5, responda: O que diferencia as mitocôndrias das células dos túbulos renais em relação as mitocôndrias das células secretoras de hormônios esteroides? As mitocôndrias das células dos túbulos renais são alongadas e concentradas junto às pregas basais dos túbulos renais. Já as mitocôndrias das células secretoras de hormônios esteroides possuem cristas tubulares. Q.08- Que técnica permite observar a distribuição e quantidade de mitocôndrias ao microscópio óptico? Microscopia eletrônica, pois ela permite a distinção de detalhes de diferentes estruturas subcelulares. Q.09- Sobre os peroxissomos, quais são as características morfológicas e funções desta organela? Em que tipo de tecido ou células eles são encontrados? Peroxissomos são organelas enzimáticas de membrana única, esféricas ou ovoides, com uma matriz granular fina. Sua principal função é a oxidação de substâncias orgânicas como por exemplo ácidos graxos. Eles são encontrados em quase todos os tipos de célula, mas são mais comuns nas células do fígado e do rim. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan, 2013. Lothhammer, N.; Matte, C.; Cruz, P. F.; Sehn, F.; Fernandes, M. C. Biologia Celular – Atlas Digital. Porto Alegre: UFRGS/UFCSPA, 2009. Disponível em http://www.ufrgs.br/biologiacelularatla s e http://histologia.ufcspa.edu.br/ . Acesso em 19 ago. 2020. Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais – Atlas Digital. Belo Horizonte. Disponível em: http://depto.icb.ufmg.br/dmor/chg/ . Acesso em 17 ago. 2020. SOBOTTA - Histologia. Atlas Colorido de Citologia, Histologia e Anatomia Microscópica Humana – 7. ed. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan, 2007. Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12